Роботизація діагностики систем залізничної автоматики та зв’язку
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Дослідження спрямоване на: отримання нових знань про застосування електродвигунів у робототехніці; оцінку і вибір двигунів, які доцільно вживати в роботах, що пересуватимуться вздовж залізничної лінії і точно визначатимуть місце ушкодження; розробку методу діагностування пристроїв залізничної автоматики та зв’язку на основі роботизації їх технічного обслуговування й пошуку несправностей; оцінку використання робототехніки на залізницях України та світу. Методика. Проаналізовано інформацію з використання електродвигунів у робототехніці, а також застосування роботів на виробництві, яку автори отримали з огляду світової літератури, монографій, реферативних, повнотекстових та лекційних баз даних, наукового співробітництва з передовими кафедрами Університету Твенте, Нідерланди. Результати. У ході дослідження: 1) з’ясовано значення робототехніки, що дає можливість замінити людину на важких і тривалих роботах; 2) складено функціональну схему робота, приводу маніпулятора, його складові та принцип дії; 3) обґрунтовано різні типи використання приводів у роботах: електричних, пневматичних та гідравлічних; застосування в електричних приводах різних типів двигунів, їх принцип дії, значення та доступність; 4) визначено перспективність упровадження електроактивних полімерів та еластичних нанотрубок, які удосконалять у подальшому роботів; 5) запропоновано використання роботів у методах діагностування та виявлення пошкоджень систем автоматики та зв’язку, що полегшить та зменшить час обслуговування; 6) спрогнозовано подальший розвиток наукових досліджень та предметного напряму на залізничному транспорті. Наукова новизна. Уперше запропоновано використовувати роботів для пошуку несправностей у лініях залізничної автоматики та зв’язку, впровадити новітні приводи, які дозволяють удосконалити роботу роботів, зменшити кількість помилок під час визначення дефектів ліній, підвищити точність та ефективність визначення місця ушкодження лінії. Практична значимість. За отриманими результатами досліджень можна прогнозувати подальший розвиток наукових досліджень із роботизації діагностики систем залізничної автоматики та зв’язку, предметного напряму на залізничному транс-порті, навчання за новою спеціальністю 174 «Автоматика, робототехніка та комп’ютерно-інтегровані технології». Ці дослідження також можуть бути корисними під час організації науково-практичних семінарів, конференцій, лекцій, курсів підвищення кваліфікації тощо.
ENG: Purpose. The study is aimed at: gaining new knowledge about the use of electric motors in robotics; evaluation and selection of motors that are appropriate for use in robots that will move along the railway line and accurately determine the location of damage; development of a method for diagnosing railway automation and communication devices based on robotization of their maintenance and fault finding; evaluation of the use of robotics on the railways of Ukraine and the world. Methodology. The authors analyzed information on the use of electric motors in robotics, as well as the use of robots in production, which they obtained from a review of world literature, monographs, abstract, full-text and lecture databases, and scientific cooperation with leading departments of the University of Twente, the Netherlands. Findings. In the course of the study: 1) the importance of robotics, which makes it possible to replace a person in heavy and long work, was clarified; 2) a functional diagram of the robot, the manipulator drive, its components and the principle of operation was drawn up; 3) various types of drives in robots were substantiated: electric, pneumatic and hydraulic; the use of different types of motors in electric drives, their principle of operation, value and availability; 4) the prospects for the introduction of electroactive polymers and elastic nanotubes that will improve robots in the future are determined; 5) the use of robots in methods of diagnosing and detect-ing damage to automation and communication systems is proposed, which will facilitate and reduce maintenance time; 6) further development of scientific research and subject area in railway transport is predicted. Originality. For the first time, it is proposed to use robots to find faults in railway automation and communication lines, to introduce the latest drives that allow to improve the work of robots, reduce the number of errors in identifying line defects, and increase the accuracy and efficiency of determining the location of line damage. Practical value. Based on the research results, we can predict the further development of scientific research on ro-botization of diagnostics of railway automation and communication systems, the subject area of railway transport, and training in the new specialty 174 «Automation, Robotics and Computer-Integrated Technologies».This research can also be useful in organizing scientific and practical seminars, conferences, lectures, advanced training courses, etc.
ENG: Purpose. The study is aimed at: gaining new knowledge about the use of electric motors in robotics; evaluation and selection of motors that are appropriate for use in robots that will move along the railway line and accurately determine the location of damage; development of a method for diagnosing railway automation and communication devices based on robotization of their maintenance and fault finding; evaluation of the use of robotics on the railways of Ukraine and the world. Methodology. The authors analyzed information on the use of electric motors in robotics, as well as the use of robots in production, which they obtained from a review of world literature, monographs, abstract, full-text and lecture databases, and scientific cooperation with leading departments of the University of Twente, the Netherlands. Findings. In the course of the study: 1) the importance of robotics, which makes it possible to replace a person in heavy and long work, was clarified; 2) a functional diagram of the robot, the manipulator drive, its components and the principle of operation was drawn up; 3) various types of drives in robots were substantiated: electric, pneumatic and hydraulic; the use of different types of motors in electric drives, their principle of operation, value and availability; 4) the prospects for the introduction of electroactive polymers and elastic nanotubes that will improve robots in the future are determined; 5) the use of robots in methods of diagnosing and detect-ing damage to automation and communication systems is proposed, which will facilitate and reduce maintenance time; 6) further development of scientific research and subject area in railway transport is predicted. Originality. For the first time, it is proposed to use robots to find faults in railway automation and communication lines, to introduce the latest drives that allow to improve the work of robots, reduce the number of errors in identifying line defects, and increase the accuracy and efficiency of determining the location of line damage. Practical value. Based on the research results, we can predict the further development of scientific research on ro-botization of diagnostics of railway automation and communication systems, the subject area of railway transport, and training in the new specialty 174 «Automation, Robotics and Computer-Integrated Technologies».This research can also be useful in organizing scientific and practical seminars, conferences, lectures, advanced training courses, etc.
Description
К. Костенко: ORCID 0009-0004-2917-6269,
Т. Сердюк: ORCID 0000-0002-2609-4071,
В. Скалько: ORCID 0009-0007-0276-9955
Keywords
робототехніка, електричний двигун, робот, кабельні лінії, акустичний метод, імпульсний метод, robotics, electric motor, robot, cable lines, acoustic method, pulse method, КАТ, КВПС
Citation
Костенко К. Л., Сердюк Т. М., Скалько В. В. Роботизація діагностики систем залізничної автоматики та зв’язку. Наука та прогрес транспорту. 2023. № 3 (103). С. 5–12. DOI: 10.15802/stp2023/292720.